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1、2020届高考化学考前突破训练化学反应与能量的变化【方法指导】一、对吸、放热反应的理解类型比较放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应宏观角度比较反应物的总能量高于生成物的总能量反应物的总能量低于生成物的总能量图示微观角度比较反应物中化学键断裂所吸收的总能量小于生成物中化学键形成所释放的总能量反应物中化学键断裂所吸收的总能量大于生成物中化学键形成所释放的总能量图示注意：吸、放热反应与反应条件无关。NaOH固体溶于水，浓H2SO4稀释是物理变化，是放热过程，但不是放热反应；NH4NO3等铵盐溶于水是吸热过程，但不是吸热反应。H计算公式：H生成物的总能量反应物的总能量。或H反应物的
2、键能总和生成物的键能总和。物质的稳定性：键能越大，物质所含能量越低，物质越稳定，反之亦然。如卤化氢的稳定性按氟、氯、溴、碘依次减弱，其氢化物的能量依次增大，氢卤键的键能依次减小。二、中和热测定应注意的问题1实验操作时动作要快，装反应液的容器剩余空间要小，以尽量减少热量的散失。2温度在反应热的测量中是最重要的参数，在测量时既要快又要准；(1)应选择使用精密温度计，可精确到0.1 。(2)测量溶液的温度时应将温度计悬挂，使水银球处于溶液的中央位置，温度计不要靠在容器壁上或插在容器底部。(3)不可将温度计当搅拌棒使用。(4)在测量氢氧化钠溶液和稀盐酸温度时要稳定一段时间后再读数。(5)在测量反应混合
3、液的温度时要随时读取温度值，记录下最高温度值。3环形玻璃搅拌棒需上下抽动搅拌，使酸、碱充分反应。不可用铜丝等金属代替环形玻璃搅拌棒，金属传热快，造成热量损失。4为减少实验误差，重复23次，数据取平均值。【核心导学】一、焓变反应热1化学反应过程中能量变化的表现形式(1)化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有能量的变化。这种能量的变化常以_、_、_等形式表现出来。(2)化学反应中的能量变化，通常主要表现为_的变化。以反应过程中放热或吸热为标准划分，分为放热反应和吸热反应两种类型。有热量_的反应叫做放热反应，需要_热量的反应叫做吸热反应。2焓变反应热(1)化学键与化学反应中能量变化的关系：发生化学反
4、应时，断开反应物中的化学键要_能量，而形成生成物中的化学键要_能量，化学键的_是化学反应中能量变化的主要原因。从微观上分析：吸热反应：反应物总键能_生成物总键能破坏旧化学键形成新化学键所吸收的能量所放出的能量放热反应：反应物总键能_生成物总键能从宏观上分析：吸热反应：反应物总能量_生成物总能量放热反应：反应物总能量_生成物总能量(2)焓变与反应热的关系：概念：焓是一个物理量，用来描述_，符号为_，用焓的变化来描述与反应热有关的能量变化。焓变是_和_的焓值差，符号_，单位_。_条件下的反应热等于焓变。吸热反应：H为“_”或H_0；放热反应：H为“_”或H_0。(3)常见的吸、放热反应：常见的吸热
5、反应：_、_、_、大部分_反应、以H2、C、CO为还原剂的氧化还原反应。常见的放热反应：_、_、_，大部分_反应、铝热反应、物质的缓慢氧化。二、热化学方程式的书写1概念及表示意义能表示参加反应物质的_和_关系的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表明了化学反应中的_变化，也表明了化学反应中的_变化。H2(g)O2(g)=H2O(l)；H285.8 kJmol1，表示在_，_Pa，_ mol H2与_ mol O2完全反应生成_态水时_的热量是285.8 kJ。2书写(1)书写步骤一写：写出配平的化学方程式。二注：注明物质的聚集状态。三写：写出H的数值、单位及符号。(2)注意事项H只能
6、写在热化学方程式右边。若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位为kJmol1。热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g、l、s分别表示气态、液态、固态、水溶液中溶质用aq表示)。 H与测定条件(温度、压强等)有关。因此，书写热化学方程式时应注明H的测定条件。绝大多数反应的H是在25 、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数只表示各物质的_，并不表示物质的_或原子数。因此，化学计量数可以是_数，也可以是_数。各物质系数加倍，H加倍；反应逆向进行，H改变符号，数值不变。三、中和热的测定1中和热(1)定义：在稀溶液中，酸跟
7、碱发生中和反应生成_，这时的反应热叫做中和热。(2)强酸、强碱的稀溶液生成_和_的中和热的热化学方程式为：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol。(3)中和热概念的理解：“稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1 molL1的溶液，因为溶液混合时会产生溶解热效应而影响中和热的测定。中和热不是指1 mol酸与1 mol碱中和的热效应，而是指“生成1 mol H2O”的热效应。文字叙述中和热时，用正值；用H表示时，应带上负号。如强酸与强碱反应生成可溶性盐和水的中和热为57.3 kJmol1或H57.3 kJmol1。弱酸或弱碱在发生中和反应时电离需要吸热，故实验测得
8、强酸和弱碱或弱酸和强碱反应的中和热一般小于57.3 kJ/mol；而浓H2SO4稀释时要放出大量热，实验测得浓H2SO4和强碱溶液反应的中和热大于57.3 kJ/mol。2中和热的测定(1)实验目的：测定强酸与强碱反应的中和热。(2)实验用品：大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒、0.50 mol/L盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液(如下图所示)。(3)实验原理：通过酸碱中和反应中溶液温度的变化计算反应热，进而测定中和热。(4)实验步骤：第一步：用量筒量取50 mL 0.50
9、 molL1盐酸，倒入小烧杯中，测量并记录盐酸的温度(T1)。第二步：用另一量筒量取50 mL 0.50 molL1NaOH溶液，测量并记录其温度(T2)。第三步：将量筒中的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的小烧杯中，立即盖好杯盖，用环形玻璃搅拌棒轻轻搅拌，观察温度计的温度变化，准确读出并记录反应体系的最高温度(T3)。第四步：重复实验三次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。(5)数据记录和处理记录温度实验次数起始温度/最高温度/温度差/HCl(T1)NaOH(T2)T3T3123计算为了计算简便，我们近似地认为实验所用酸、碱溶液的密度和比热容与水相同，并忽略实验装置的比热容，则n(HCl)n(
10、NaOH)50103 L0.50 molL10.025 mol, TT3，H16.72T kJmol1。若用其他的强酸和强碱做此实验，结论基本上是一样的，这是因为强酸与强碱反应的实质是HOH=H2O。通过大量实验测定，1 mol H和1 mol OH反应生成1 mol H2O时，放出热量57.3 kJ。在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 mol H2O，这时的反应热(即所放出的热量)叫做中和热，其热化学方程式为：H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol(6)问题和讨论a实验中使碱液稍稍过量如使c(NaOH)为0.55 molL1的目的是为了保证盐酸能够完全被中和。b要提
11、高中和热测定的准确性，实验操作时动作要快，隔热和保温效果要尽可能好，以尽量减少热量的散失。c温度在反应热的测定中是最重要的参数，在测量温度时读数要准确，要读取并记录温度的最高值。d在中学化学实验中，环形玻璃搅拌棒仅在反应热的测定这一实验中出现和使用。e对于定量实验，均需重复实验，取23次实验数据的平均值。f对于定量实验，均存在实验误差，需要对误差进行分析。本实验由于仪器的保温、隔热效果和操作方面的原因，产生的误差导致的结果一般是H57.3 kJmol1(即生成1 mol H2O所放出的热量小于57.3 kJ)。g如果用同样的方法测KOH溶液与盐酸、NaOH溶液与硝酸反应的反应热，预测其反应热应
12、是相同的。h如果用同样的方法测定氨水与盐酸、NaOH溶液与醋酸的反应热，则所测H57.3 kJmol1，若测定硫酸与Ba(OH)2溶液的反应热，则所测H偏小(生成1 mol H2O时，放出的热量大于57.3 kJmol1)。前者是因为NH3H2O、CH3COOH的电离吸收热量，后者则是因为Ba2与SO42生成难溶物BaSO4也会放出热量。答案一、1.(1)热能电能光能(2)热量放出吸收2(1)吸收释放断裂和形成(2)物质所具有的能量H生成物反应物HkJmol1恒压(3)Ba(OH)28H2O和NH4Cl反应碳和二氧化碳碳和水蒸气分解所有燃烧反应中和反应金属与水或酸反应化合二、1.物质的量反应热
13、物质能量25101 k1液放出2物质的量分子整分三、1.(1)1 mol H2O(2)可溶性盐水【题组训练】1.(双选)下列说法正确的是()A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很容易发生C反应是吸热还是放热可以看反应物和生成物所具有的总能量的大小D吸热反应在一定条件下也能发生【解析】反应是吸热还是放热主要取决于所有的反应物和生成物总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。例如CO2CO2的反应为放热反应，但反应开始也需加热，需要向反应体系先提供一定的能量。【答案】CD2.反应ABC(H0)，XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()【解析】由反应ABC(H0)，XC(H0)，可以看出，ABC(H0)是放热反应，A和B的能
